半导体激光器大信号等效电路模型的参数提取

本文提出了一种由半导体激光器（ＬＤ）的外特性，如端口电特性和小信号频率响应，确定其大信号等效电路模型参数的新方法。并对一个ＩｎＧａＡｓＰ脊形波导ＬＤ和一个隐埋异质结ＬＤ进行了参数提取。这种方法，不需要了解ＬＤ的内部特性，分析的结果与已报道的理论、实验值一致。     

单模半导体激光器等效电路模型

介绍了单模半导体激光器的大信号、小信号及噪声等效电路模型，给出了确定模型参数的一般方法，并在ＰＳＰＩＣＥ中以电路宏模型的方式实现了激光器的大信号模型，对激光器小信号调频响应和大信号非线性失真特性进行了计算机时域模拟。     

单模半导体激光器等效电路模型

介绍了单模半导体激光器的大信号、小信号及噪声等效电路模型，给出了确定模型参数的一般方法，并在ＰＳＰＩＣＥ中以电路宏模型的方式实现了激光器的大信号模型，对激光器小信号调频响应和大信号非线性失真特性进行了计算机时域模拟。     

高速半导体激光器等效参数的提取

本文克服了背地共面线谐振现象的有害影响，制作了国产高速半导体激光器非匹配微波封装组件，测试了组件的频响特性，由此提取了器件的等效参数，讨论了改善国产器件性能的技术途径。     

半导体激光器等效电路模型及其参数提取

采用无掩模反应离子刻蚀法制备了黑硅。利用扫描电子显微镜及紫外-可见-近红外分光光度计研究了黑硅的微结构和光学特性。结果表明,黑硅微结构高度为2.0~3.5μm,径向尺寸90~400nm,间距200~610nm。在400~1 000nm光谱范围内黑硅吸收率为94%,是单晶硅的1.5倍;在1 200~1 700nm光谱范围吸收率为55%~60%,是B掺杂单晶硅的20倍。制备的黑硅的光学带隙为0.600 6eV,吸收光谱明显向红外方向偏移。 更多还原     

半导体微腔激光器阈值特性分析

利用速率方程理论讨论了半导体微腔激光器的激射阈值与自发发射耦合系数β之间的关系,分析了降低阈值的途径,为器件设计提供了依据。     

单模半导体激光器噪声特性预测

本文在Ｈａｒｄｅｒ小信号半导体激光器噪声等效电路模型的基础上，与直接求解单模速率方程相结合。     

两段式半导体激光器的双稳条件

对Ｋｕｚｎｅｔｓｏｖ采用的速率方程加以修正，考虑了俄歇效应的影响，载流子寿命不再作为常数处理，而写成载流子浓度的函数。由此导出了两段式半导体激光器存在双稳的必要条件，计算结果表明，吸收区偏置电流对双稳条件影响极大，对具体器件而言，若增益区和吸收区隔离电阻不够大，几个ｍＡ的偏置电流泄露到吸收区就使器件难以产生双稳。     

半导体激光器改进电路模型的大信号验证

实现了一种可以对于反射系数进行精确建模的半导体激光器电路模型并且与传统模型进行了比较。在ADS(Advanced Design Systems)中使用了SDD(Symbolic Defined Devices)器件实现,对于速率方程进行了变形以改进模型的收敛性,该模型可用于大信号仿真。对于不同偏置条件下的半导体激光器的反射系数进行了仿真并且和测量结果进行了对比。首次在大信号仿真中验证了改进模型的精确性。     

两段式双稳半导体激光器下跳阈值点的确定

对Ｋｕｚｎｅｔｓｏｖ采用的速率方程加以修正，考虑了俄歇效应的影响，我们流子寿命不再作为常数处理，而写成载流子浓度的函数。由此导出了两段式双稳半导体激光器下跳阈值点载流子浓度所满足的隐函数解析表达式。通过该解析表达式确定出了器件存在双稳的必要条件。进而讨论了俄歇复合系数、吸收区偏置电流和长度等对双稳特性的影响。     

激光器速率方程参数的实验提取及动态特性实验

通过实验测量和拟合的方法得到10Gb/s半导体激光器内部参数,用于解激光器单模速率方程.由此分析激光器增益开关输出脉冲的波形和啁啾特性,并通过不同光纤传输实验,证明计算与实验结果吻合.     

高速低阈值半导体激光器速率方程模型参数的直接确定

针对高速低阈值半导体激光器提出一种模型参数的直接确定方法。该方法仅利用阈值附近端口阻抗特性和阈值以上弛豫振荡频率特性来提取半导体激光器的模型参数 ,无需拟合激光器的强度调制 (IM)频率响应特性或者相对噪声强度特性 ,但是需要器件的有源区结构参数和对光限制因子 Γ的估算。研究表明当光限制因子Γ确定时 ,器件模型参数是唯一的     

DFB半导体激光器自注入锁定失稳因素分析

分布反馈(Distributed Feedback, DFB)半导体激光器具有体积小、成本低和工艺成熟等优势,但兆赫兹量级的线宽使其应用范围受限。采用环形谐振器对其进行自注入锁定,可将线宽压窄到千赫兹量级,但仍存在锁定不稳定的问题。文章采用四只不同的环形谐振器对DFB半导体激光器进行自注入锁定,通过实验监测自注入锁定时多个端口的光功率、偏振态和光波长的变化,揭示影响DFB半导体激光器自注入锁定稳定性的因素有谐振模式跳变、偏振态跳变,以及外界温度和振动引起的锁定环路的相位变化,且使用不同类型的环形谐振器进行锁定时,主导的影响因素不同。控制这些影响因素可以改善DFB半导体激光器自注入锁定的稳定性,使DFB半导体激光器自注入锁定技术有更好的应用效果。     

DFB半导体激光器的频移和色散脉冲崎变

根据分布反馈（ＤＦＢ）半导体激光器的耦合波理论和电吸收调制器模型，推导出了描述ＤＦＢ／ＥＡ集成器件中调制器的端面反射造成的激光器的静态频移和动态频移的解析表达式，动态频移（“反射啁啾”）正比于调制器的有效端面反射率。利用动态频移模型对光脉冲经过反常色散光纤传输后的波形进行了计算机仿真，取得了与实验一致的结果。结果表明：无论脉冲的初始啁啾的正负如何，“反射啁啾”总是使得传输后的脉冲变窄，当反射啁啾为正时，脉冲的上升沿出现“过冲”，而下降沿变缓；当反射啁啾为负时，情况与之相反。     

半导体激光器的SPICE模型

本文利用通用电路分析软件SPICE中的受控元件和器件模型建立了一个新的半导体激光器电路模型。这个模型,可以用来模拟激光器的非线性、瞬态响应、小信号频率响应、阻抗特性以及发射光功率与注入电流的关系等,它使得激光器和它的相关电子电路能够统一地用SPICE分析。计算机的模拟结果与已报道的理论和实验值相一致。     

时分副载波半导体DFB激光多路波长锁定器

我们研制成功8路时分副载波半导体DFB激光器波长锁定器.用1kHz正弦时分电信号,分别对8个1.55μm波段的DFB激光器进行1％的幅度调制,每个DFB激光2％的光信号分成两路,一路通过自由光谱区为100 GHz的F-P标准具,另一路作参考光,两路的光电差分信号反馈控制DFB激光器的温度,使每个DFB激光器锁定在各自所需的波长上.测试结果表明波长锁定的激光频率间隔100 GHz,波长锁定精度优于±2.5GHz。该方法同样适用于50GHz频率间隔和更多路的波长锁定.本文着重介绍该锁定器的光电信号处理和控制方法.     

弱反馈光纤光栅外腔半导体激光器特性研究

分析了弱反馈光纤光栅外腔半导体激光器的工作原理 ,将反馈作用等效为光子寿命的改变 ,利用激光器简化多模速率方程理论计算了外腔激光器输出功率和边模抑制比随光栅反射率的变化关系 ,得出外腔激光器存在光栅最佳反射率的结论。并对用不同反射率光栅作外腔的半导体激光器进行了实验比较 ,对此结论进行了验证。实验中获得了边模抑制比达 2 5dB的单模输出